ハロゲン化銀

ハロゲン化銀 （または銀塩）は、銀（Ag）元素とハロゲンの1つとの間で形成される化合物の1つです。特に、臭素（Br）、塩素（Cl）、ヨウ素（I）、フッ素（F）はそれぞれ銀と結合して、臭化銀（AgBr）、塩化銀（AgCl）、ヨウ化銀（AgI）、および4種類のフッ化銀を生成します。

これらはグループとしてハロゲン化銀と呼ばれることが多く、擬似化学表記 AgX で表記されることが多い。ほとんどのハロゲン化銀は酸化状態が+1 (Ag ^{+ ) の銀原子を含むが、銀原子の酸化状態が +2 (Ag 2+} )のハロゲン化銀も知られており、その中で安定しているのはフッ化銀 (II)のみである。

ハロゲン化銀は光に敏感な化学物質であり、写真フィルムや写真用紙によく使用されます。

ハロゲン化銀は、写真フィルムや写真用紙、グラフィックアートフィルムや紙に使用され、ゼラチン中のハロゲン化銀結晶がフィルムベース、ガラス、または紙の基材にコーティングされます。ゼラチンは、適切な物理的および化学的性質を持つ保護コロイドとして、乳剤の重要な部分です。ゼラチンには、乳剤の光感度を高める微量元素（硫黄など）も含まれる場合がありますが、現代の実践では、そのような成分を含まないゼラチンが使用されています。

ハロゲン化銀結晶が光にさらされると、結晶表面の感光点が金属銀の粒に変わります (これが目に見えない、つまり潜像を構成します)。銀の粒に約 4 個以上の原子が含まれている場合、現像可能になります。つまり、現像して結晶全体を金属銀に変えることが可能です。乳剤の領域で大量の光 (たとえば、撮影対象からの反射光) を受けると、現像が最も進み、その結果、光学濃度が最大になります。

臭化銀と塩化銀は、製品に求められる感度と色調の質に応じて、別々に使用することも、組み合わせて使用​​することもできます。ヨウ化銀は、常に臭化銀または塩化銀と組み合わせて使用​​されます。ただし、コロジオン湿板やダゲレオタイプなどの一部の歴史的なプロセスでは、ヨウ化物が単独で使用されることがあります (一般に、ダゲレオタイプをベクレル法で現像する場合は必要であると考えられています。ベクレル法では、潜像の斑点がある結晶のみに影響を与える強い赤色光にさらすことで、水銀蒸気にさらす代わりに使用します)。フッ化銀は写真撮影には使用されません。

AgX結晶に吸収されると、光子によって電子が伝導帯（価電子帯よりもエネルギーの高い非局在電子軌道）に昇格します。この伝導帯は、結晶欠陥や硫化銀、金、その他の微量元素（ドーパント）のクラスター、またはそれらの組み合わせである浅い電子トラップである感度スペックに引き付けられ、格子間銀イオンと結合して銀金属スペックを形成します。^[1]

ハロゲン化銀は、紫外線にさらされると矯正レンズが暗くなるようにするためにも使用されます（フォトクロミズムを参照）。

フッ化銀を除くハロゲン化銀は、水に非常に溶けにくい。硝酸銀はハロゲン化物を沈殿させる ために使用することができ、この用途はハロゲン化物の定量分析に有用である。 ^{[2] 689-703} 3つの主なハロゲン化銀化合物は、溶液中のハロゲン化物イオンを素早く識別するために使用できる独特の色を持っている。塩化銀化合物は白い沈殿物を形成し、臭化銀はクリーム色の沈殿物を形成し、ヨウ化銀は黄色の沈殿物を形成する。

いくつかの化合物は、AgXの溶解度を大幅に増加または減少させることができます。^[3]溶解度を高める化合物の例には、シアン化物、チオシアン酸塩、チオ硫酸塩、チオ尿素、アミン、アンモニア、亜硫酸塩、チオエーテル、クラウンエーテルが含まれます。溶解度を低下させる化合物の例には、メルカプト基または窒素部位以外の可溶化基を持たない多くの有機チオールおよび窒素化合物、例えばメルカプトオキサゾール、メルカプトテトラゾール、特に1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、ベンズイミダゾール、特に2-メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、およびこれらの化合物がさらに疎水基で置換されたものが含まれます。チオシアン酸塩やチオ硫酸塩などの化合物は、十分な量が存在すると溶解度の高い錯イオンを形成するため溶解度が高まりますが、非常に少量しか存在しないと溶解度が乏しい錯イオンを形成するため溶解度が著しく低下します。

ハロゲン化銀は、フィルムなどの表面に金属銀の微細なディテールを沈着させるために使用できます。金属銀は化学的に安定しているため、このフィルムはアーカイブ目的で使用できます。たとえば、Arctic World Archiveは、ハロゲン化銀で現像したフィルム^{[4]を使用して、2020年時点でアクティブなすべての}GitHubリポジトリ内のオープンソースコードのスナップショットなど、歴史的および文化的に興味深いデータを保存しています^{[アップデート]}。